第31卷第5期 2016年5月
文章编号：1000-324X(2016)05-0523-06
无机材料学报 Journal of Inorganic Materials
Vol.31 No.5 May,2016
D0I:10.15541/jim20150512
一种链珠状SiOz纳米线的制备及分析马洪兵，白华，薛晨，陶鹏飞，徐群峰，江南
（中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室，浙江省海洋材料与防护技术重点实验，中国科学院宁波材料技术与工程研究所，宁波315201)
摘要：实验通过硅粉和氯化钙盐高温处理，以熔融CaCl2高温下产生的蒸气作为特殊的蒸发载体，在1300C条件下通过热蒸发法在石墨基板表面获得了具有草坪状排列的特殊形状的纳米线。系列测试分析表明，该纳米线的直径为50~400nm，长度约为几个微米，且为面心立方结构，另外，系统分析显示传统的纳米线生长模型如气-液-固(VLS)生长机制不能很好地解释该二氧化硅纳米线在石墨纸上的生长过程，本文提出的一种增强的气-液-固生长
机制，可以很好地解释上述纳米线的生长过程。关键调：二氧化硅；热蒸发；草坪；生长机制中图分类号：O643；TB383文献标识码：A
Synthesis and Analysis of a New Silica Nanowire Periodically Wrapped by
Nano-spheres
MAHong-Bing,BAI Hua,XUE Chen,TAOPeng-Fei,XU Qun-Feng,JIANGNan
(Key Laboratory of Marine New Materials and Related Technologies, Zhejiang Key Laboratory of Marine Materials and Pro-tection Technologies, Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, Chinese Academy of Sciences, Ningbo 315201,China)
Abstract: Lawn-like nanowire arrays silica nanowires were grown on graphite substrate by thermal evaporation of silicon powders using vapor from melted CaCl, as carrier at 1300'C. A series of analysis technique were employed to investigate the as-grown nanowires. The results show that the as-grown silica nanowires are in length of several mi-cron-meters with the diameter ranging from 50400 nm, which is identified to be face-centered cubic structure, Sys-tematic analyses reveal that the growth models such as classic vapor-liquid-solid(VLS) model are not applicable to ex-plain the growth of silica nanowire periodically wrapped by nano-spheres. Hereby, an extended VLS model is pro
posed which can perfectly interpret the silica nanowires'growthongraphite surface Key words: silica nanowire; thermal evaporation; lawn-like; growth mechanism
二氧化硅以其来源广泛、热稳定性好、热膨胀系数小、机械强度高和化学稳定性好等特点，而成为一种常用的无机掺杂材料。自Nakamura等"]首次报道氧化硅纳米管以来，氧化硅纳米管特殊的蓝光光致发光性能[2-3],引起了广泛关注。Chang等[4]以二苯甲烷为原料，利用模板法制备了SiO2纳米线；
Peng等[3]在氧化气氛中热蒸发硅粉得到了非晶SiO2 纳米线；Ni等利用SiO热蒸发合成了直径约为 100nm的非晶SiO2纳米线；Zhuo等[7]以Si粉和溅射Cu薄膜的Si片为原料，在1100℃制备的SiO2纳米线，符合气体-液体-固体(VLS)生长机制；Chen 等(8)提出氧化铁辅助生长的气固相方法，利用特质
收稿日期：2015-10-20；收到修改稿日期：2015-12-07
基金项目：宁波市自然科学基金(2014A610009)Natural ScienceFoundation of Ningbo,China(2014A610009) 作者简介：马洪兵(1990-)，男，助理工程师.E-mail:mahongbing@nimte.ac.cn
通讯作者：江南，研究员.E-mail:jiangnan@nimte.ac.cn 万方数据